開題報告---stc89c52控制的溫度測控系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告</p><p>　　由STC89C52控制的溫度測控系統(tǒng)的設(shè)計</p><p><b>　　課題的目的和意義</b></p><p>　　單片微型計算機是隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展而誕生的，由于它具有體積小、功能強、性價比高等特點，所以廣泛應(yīng)用于電子儀表、家用電器、節(jié)能裝置、軍事裝置、機器人、

2、工業(yè)控制等諸多領(lǐng)域，使產(chǎn)品小型化、智能化，既提高了產(chǎn)品的功能和質(zhì)量，又降低了成本，簡化了設(shè)計。本文主要介紹STC89C52單片機在溫度控制中的應(yīng)用。</p><p>　　隨著人們生活水平的不斷提高,單片機控制無疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人帶來的方便也是不可否定的，其中數(shù)字溫度計就是一個典型的例子，但人們對它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(shè)施就需要從數(shù)單片機技術(shù)入手，一切向著數(shù)字

3、化控制，智能化控制方向發(fā)展。</p><p>　　本設(shè)計所介紹的數(shù)字溫度計與傳統(tǒng)的溫度計相比，具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫準(zhǔn)確，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對測溫比較準(zhǔn)確的場所，或科研實驗室使用，該設(shè)計控制器使用單片機STC89C52，測溫傳感器使用DS18B20，用8位LED發(fā)光管，6為數(shù)碼管顯示，以串口傳送數(shù)據(jù),實現(xiàn)溫度顯示,能準(zhǔn)確達(dá)到以上要求</p><p>　　溫度測控在工業(yè)

4、領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，隨著傳感器技術(shù)等一系列相關(guān)技術(shù)的不斷地發(fā)展，為智能溫度測控系統(tǒng)功能、精度的提高和抗干擾能力的增強提供了條件。設(shè)計一種基于at89s52單片機的溫度測量系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及匯編程序，并且闡述其在冷庫溫度調(diào)控方面的應(yīng)用。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有價格低廉，精度高、微型化、抗干擾能力強、易擴展等一系列優(yōu)點。</p><p>　　在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開關(guān)量都是常用的主要被控參數(shù)。

5、例如：在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙行業(yè)、機械制造和食品加工等諸多領(lǐng)域中，人們都需要對各類加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和室內(nèi)中的溫度進(jìn)行檢測和控制。采用STC89C52單片機來對溫度進(jìn)行控制，不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點，而且能大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。因此，單片機對溫度的控制問題是一個工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會遇到的問題。 </p><p>　　在人類的生活環(huán)境中，溫

6、度扮演著極其重要的角色。溫度是工業(yè)生產(chǎn)中常見的工藝參數(shù)之一，任何物理變化和化學(xué)反應(yīng)過程都與溫度密切相關(guān)，因此溫度控制是生產(chǎn)自動化的重要任務(wù)。對于不同生產(chǎn)情況和工藝要求下的溫度控制，所采用的加熱方式，燃料，控制方案也有所不同。無論你生活在什么地方，從事什么工作，無時無刻不在與溫度打著交道。自18世紀(jì)工業(yè)革命以來，工業(yè)發(fā)展對是否能掌握溫度有著絕對的聯(lián)系。在冶金、鋼鐵、石化、水泥、玻璃、醫(yī)藥等等行業(yè)，能說多少乎80%的工業(yè)部門都不得不考慮著溫

7、度的因素。 </p><p>　　在這個春夏秋冬四季分明的大中國，對溫度的適宜需求越來越受人們的關(guān)注，大家都講究時尚，個性化的生活，對室內(nèi)溫度的需求最好要滿足自己的要求想高便能高想低便低的品質(zhì)生活，這就更需要一個完美的溫度測控系統(tǒng)。</p><p><b>　　二、文獻(xiàn)綜述</b></p><p>　　本系統(tǒng)是基于各單片機芯片的環(huán)境下由STC8

8、9C52控制的溫度測控系統(tǒng)技術(shù)的技術(shù)完善與實現(xiàn)，利用了匯編語言，C51等便成的工具。</p><p>　　室內(nèi)是利用升降溫設(shè)施創(chuàng)造適宜的濕度和低溫條件的室內(nèi)環(huán)境。又加工、貯存農(nóng)畜產(chǎn)品的場所也需降溫設(shè)施。能擺脫氣候的影響，延長農(nóng)畜產(chǎn)品的貯存保鮮期限，以調(diào)節(jié)市場供應(yīng)。為達(dá)到農(nóng)畜產(chǎn)品的保質(zhì)保鮮，延長食品保存期的目的，溫度是冷庫的一個很重要的指標(biāo)，當(dāng)溫度高于理想溫度的設(shè)定的時候就需要啟動制冷機制冷，利用氣化溫度很低的液體

9、作為冷卻劑，使其在低壓和機械控制的條件下蒸發(fā)，吸收貯藏庫內(nèi)的熱量，從而達(dá)到冷卻降溫的目的。本文設(shè)計了一種基于ATC89C52單片機的溫度測控系統(tǒng)。</p><p>　　2.1本文主要研究的工作 </p><p>　　本文所要研究的課題是由STC89C52單片機控制的溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計，介紹了對室內(nèi)溫度的顯示、控制及報警，實現(xiàn)了溫度的實時顯示及控制。室內(nèi)溫度控制部分，提出了用DS18B2

10、0、STC89C52單片機及LED的硬件電路解決對水溫的實時檢測及顯示，利用DS18B20與單片機連接由軟件與硬件電路配合來實現(xiàn)對加熱電阻絲的實時控制及超出設(shè)定的上下限溫度的報警系統(tǒng)。</p><p>　　本文介紹了對室內(nèi)溫度的顯示、控制及報警，實現(xiàn)了室內(nèi)溫度的實時顯示及控制。室內(nèi)水溫控制部分，提出了用DS18B20、STC89C52單片機及LED的硬件電路解決對室內(nèi)水溫的實時檢測及顯示，利用DS18B20與單片

11、機連接由軟件與硬件電路配合來實現(xiàn)對加熱電阻絲的實時控制及超出設(shè)定的上下溫度的報警系統(tǒng)。 </p><p>　　爐內(nèi)溫度控制部分，采用一套PID閉環(huán)負(fù)反饋控制系統(tǒng)，由DS18B20檢測爐內(nèi)溫度，用中值濾波的辦法取一個值存入程序存取器內(nèi)部一個單元作為最后檢測信號，并在LED中顯示?？刂破魇怯肧TC89C52單片機，用PID算法對檢測信號和設(shè)定值的差值進(jìn)行調(diào)節(jié)后輸出控制信號給執(zhí)行機構(gòu)，去調(diào)節(jié)電阻爐的加熱功率，從而控制爐

12、內(nèi)溫度。 </p><p>　　它具有微型化、低功耗、高性能、抗干攏能力強、易配微處理器等優(yōu)點，特別適合于構(gòu)成多點溫度測控系統(tǒng)，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號供微機處理，而且每片DS18B20都有唯一的產(chǎn)品號并可存入其ROM中，以便在構(gòu)成大型溫度測控系統(tǒng)時在單線上掛接任意多個DS18B20芯片。從DS18B20讀出或?qū)懭隓S18B20信息僅需要一根口線，其讀寫及溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，該總線本身也能向所掛接的

13、DS18B20供電，而無需額處電源。DS18B20能提供九位溫度讀數(shù)，它無需任何外圍硬件即可方便地構(gòu)成溫度檢測系統(tǒng)。</p><p>　　研究（設(shè)計）內(nèi)容和模擬解決的關(guān)鍵問題</p><p><b>　　設(shè)計內(nèi)容：</b></p><p>　　結(jié)合自己在研究生階段所學(xué)的知識和參與實驗經(jīng)驗，研究設(shè)計了以STC89C52單片機為主芯片的控制溫度測控

14、系統(tǒng)，本設(shè)計是一個以單片機為核心的主模塊，包括顯示與鍵盤控制以及相應(yīng)的功能子模塊的接口。通過接口可以有選擇性的擇取所需的功能模塊進(jìn)行所需的測量。</p><p><b>　　關(guān)鍵問題：</b></p><p>　　控制系統(tǒng)由硬件電路和軟件程序兩部分組成，其中硬件部分主要有溫度采集電路、顯示模塊(數(shù)碼管顯示)、鍵盤接口、蜂鳴報警、單片機電路幾部分組成。</p>

15、;<p>　?。?）根據(jù)單片機測試系統(tǒng)的設(shè)計原則提出設(shè)計方案，構(gòu)建總體硬件方案和完成系統(tǒng)所需的器件的選擇。</p><p>　?。?）根據(jù)測控系統(tǒng)的要求，設(shè)計應(yīng)用較為廣泛的幾個測量模塊的硬件設(shè)計。</p><p>　?。?）在硬件設(shè)計基礎(chǔ)上，進(jìn)行整體系統(tǒng)流程設(shè)計和功能模塊的軟件設(shè)計，利用匯編語言進(jìn)行編譯、調(diào)試和仿真。</p><p>　　四、研究（設(shè)計

16、）方案與進(jìn)度計劃安排</p><p><b>　　1．方案確定</b></p><p>　　考慮到用溫度傳感器，在單片機電路設(shè)計中，大多都是使用傳感器，所以這是非常容易想到的，所以可以采用一只溫度傳感器DS18B20，此傳感器，可以很容易直接讀取被測溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，就可以滿足設(shè)計要求。電路比較簡單，軟件設(shè)計也比較簡單。</p><p>　　設(shè)

17、計以STC89C52單片機為核心構(gòu)成的單片機應(yīng)用系統(tǒng)，整體結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計，以一塊STC89C52單片機在主板上作為主控芯片，主板上設(shè)計有鍵盤與顯示電路以及RS232串口電路和電路子模塊與功能擴展模塊的接口，通過子模塊接口用戶可以按需來組合所需要的子模塊，完成溫度測控的實現(xiàn)。在通信和監(jiān)控上，采用PC機監(jiān)控的方式，PC機和單片機以串行方式通信。并在PC機上配備有相應(yīng)的仿真開發(fā)調(diào)試環(huán)境。本溫度計屬于多功能溫度計，可以設(shè)置上下報警溫度，當(dāng)溫

18、度不在設(shè)置范圍內(nèi)時，可以報警。</p><p><b>　　五：總體設(shè)計框圖</b></p><p><b>　　2．進(jìn)度計劃</b></p><p>　　3月23日至4月6日， 實習(xí)調(diào)研</p><p>　　4月7日至4月15日， 收集資料（包括英文資料）</p&

19、gt;<p>　　4月16日至4月22日， 方案論證與可行性研究、撰寫開題報告</p><p>　　4月23日至4月29日， 熟悉云臺控制系統(tǒng)功能、設(shè)計整體思路</p><p>　　4月30日至5月6日， 對整體思路進(jìn)行分析、劃分功能模塊</p><p>　　5月7日至5月14日， 畫出每個模塊的程序

20、流程圖</p><p>　　5月15日至5月28日， 調(diào)試系統(tǒng)已劃分好模塊的功能</p><p>　　5月29日至6月2日， 系統(tǒng)控制界面編程</p><p>　　6月3日至6月9日， 繼續(xù)完成代碼部分的編寫，并進(jìn)行調(diào)試運行</p><p>　　6月10日至6月23日， 完成論文（收集資料

21、，構(gòu)思論文，撰寫論文）</p><p>　　五、預(yù)期結(jié)果和創(chuàng)新成果</p><p>　　由ST89C52控制溫度測控系統(tǒng)的設(shè)計完成后，將實現(xiàn)以 一種基于DS18B20的數(shù)字溫度計設(shè)計方案。簡要闡述了溫度傳感器DS18B20的性能指標(biāo)、工作原理、時序以及工作過程。利用主板STC89C52單片機控制DS18B20進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并將數(shù)據(jù)送至數(shù)碼管顯示結(jié)果。另外，采集結(jié)果可由RS-232-C接口送入

22、計算機顯示并存儲。</p><p>　?、?溫度傳感器DS18B20的初始化和讀取溫度值</p><p><b>　?、?按鍵識別和控制</b></p><p><b>　?、?溫度值數(shù)碼顯示</b></p><p>　?、?和PC機的串口通信</p><p><b&g

23、t;　?、莩瑴囟确秶鷪缶?lt;/b></p><p>　　六、 成文時間和提交成果形式</p><p><b>　　成文時間：六月中旬</b></p><p>　　提交成果：開題報告、畢業(yè)設(shè)計論文、英文翻譯</p><p><b>　　七、 參考文獻(xiàn)</b></p><p

24、>　　[1]潘永雄編著，新編單片機原理與應(yīng)用，西安電子科技大學(xué)出版社，2003</p><p>　　[2] 肖玲妮等編著，Protel 99 SE，清華大學(xué)出版社，2003</p><p>　　[3]劉瑞新編著，單片機原理及應(yīng)用教程，機械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[4]戢衛(wèi)平編著，單片機系統(tǒng)開發(fā)實例經(jīng)典，冶金工業(yè)出版社，2006</p&g